Служба поддержки+7 (496) 255-40-00
IForum (Открыто временно, в тестовом режиме, не поддерживается.)

   RSS
Задачка для 1-го класса, (тема для умных докторов наук и одного одаренного кандидата)
 
Долго думал, этично ли для высокоученых сетевиков наукограда предлагать такое, но все же решил рискнуть, надеясь что не очень на меня обидятся. Итак, задача.
 
На книжной полке стоит собрание сочинений А.С. Пушкина. Тома располагаются слева направо (в порядке номеров) и стоят вплотную, без зазоров. Все тома с точки зрения геометрии идентичны - состоят из картонных обложек толщиной 2 мм и бумажных страниц общей толщиной 20 мм (ну и переплета). На эти тома напал книжный червь (говорят есть такие, хотя сам встречал только иносказательных), который прогрыз часть книг, начиная с первой страницы 1-го тома и кончая последней 2-го тома. Червь двигался перпендикулярно плоскостям страниц и обложек без зигзагов. Вопрос. Сколько миллиметров он прогрыз?
 
Кто смелый?

Задачка про числа
Скрытый текст

Страницы: Пред. 1 ... 16 17 18 19 20 ... 316 След.
Ответы
 
To Chaynic
При расчете ускорений Вы использовали выражение   а=GM/r2 ,а это и есть использование классической гравитационной теории Ньютона. В Вашей модели,где радиус стремится к бесконечности, а , следовательно , и масса,эта теория неприменима. Поэтому вышеприведенная формула в Вашем случае неверна.
 
To lb
 
Цитата
Кстати, мне показалось совершенно излишним ваше признание, что "предельный переход" (к бесконечному радиусу шара) некорректен
Вы правы. На тот момент я еще не осознал, что работать надо не с силами, а с ускорениями. С ускорениями предельный переход корректен.
 
To Александр Ильич
 
Цитата
При расчете ускорений Вы использовали выражение а=GM/r2 ,а это и есть использование классической гравитационной теории Ньютона. В Вашей модели,где радиус стремится к бесконечности, а , следовательно , и масса,эта теория неприменима. Поэтому вышеприведенная формула в Вашем случае неверна.
Не понял, о каком именно ускорении Вы говорите. Если о том, которое является решением задачи, то не вижу никаких противоречий. Да, с увеличением расстояния от начала координат, ускорение будет расти, ну и что?  Или Вы имеете в виду что-то другое?
 
To Chaynic
Я имею в виду то , что эта формула , да и вся классическая теория , справедливы только для GM/r много меньших квадрата скорости света. Изюминка Вашей модели как раз в том, что радиус шара стремится к бесконечности,а значит Вы выходите за область применимости классической гравитационной теории.
 
 
To Александр Ильич
Простите, Александр Ильич. Я задал конкретный вопрос, Вы на него не ответили. Повторю:о каком именно ускорении Вы говорите? О том, которое является решением задачи? Или Вы имеете в виду что-то другое?
 
To Chaynic
 
Цитата
Простите, Александр Ильич. Я задал конкретный вопрос, Вы на него не ответили. Повторю:о каком именно ускорении Вы говорите? О том, которое является решением задачи? Или Вы имеете в виду что-то другое?
Если уж продолжаем ,то давайте задавать вопрос полностью.                            
Цитата
О том, которое является решением задачи?
Я воспринимаю как Ваше решение задачи следующее: а=GM/r2 Если Вы имеете в виду что-то другое, то мы съэкономим много времени, если Вы не будете ссылаться на предыдущие посты,а прямо приведете свое  решение, а то вносится какая-то неопределенность.Именно об этом решении я и говорю, что в Вашей модели это решение неправильное.
 
To Александр Ильич
 
Цитата
мы съэкономим много времени, если Вы не будете ссылаться на предыдущие посты,а прямо приведете свое решение, а то вносится какая-то неопределенность
Пожалуйста.
Если выбрать некоторую точку в качестве начала координат, то ускорение элемента, находящегося на расстоянии R от этой точки: a = - (4pi/3)*GrR, здесь pi = 3,14; G -- гравитационная постоянная, r -- плотность материи. Знак "-" означает, что ускорение направлено к центру.  
 
To Chaynic
Это та же самая формула.Знак минус зависит от выбора направления координаты ( как хотите ,так и выбирайте), а масса Вашего шара  M берется как произведение плотности на объем.Вот и получается четыре третьих пи умноженные на GR и на плотность.Об этой формуле я и говорю                                                            
Цитата
что в Вашей модели это решение неправильное.
 
To Александр Ильич
 
Цитата
Если Вы хотите результат оспорить, то сделать это можно двумя способами: 1) привести "правильный" результат, отличающийся от того, который я привел; 2) показать, что приведенный результат противоречив (только, разумеется, не нужно, писать что-то типа, "если ускорение такое, то со временем это приведет к тому, что скорости станут больше скорости света", или "на больших расстояниях, где и закон Хаббла неприменим это не работает". Это обычные ограничения для Ньютоновской механики.
 
To Chaynic
Я отвечу проще. 1)В области применимости классической теории ускорение , вызванное шаром ( но ни в коем случае не бесконечного радиуса ,т.е. не Ваша модель) рассчитывается по этой формуле, кто бы спорил.
2)Ваша модель (бесконечный радиус) должна быть рассмотрена в рамках ОТО.
3)В ОТО нет ни понятия силы,ни понятия ускорения. В ОТО тела движутся по инерции (т.е. без ускорения) по геодезическим линиям в искривленном пространстве-времени.
 
To Александр Ильич
Итого, резюмируем Вашу точку зрения.
Если рассматривать большой , но конечных размеров шар, равномерно заполненный материей, то ускорение элемента материи внутри такого шара, на расстоянии R от его центра описывается приведенной формулой. Причем это ускорение от радиуса шара не зависит, т.е. одинаково при сколь угодно большом радиусе.
Если же имеется не конечного радиуса шар, а бесконечное пространство, то тот же элемент будет двигаться не с ускорением, а "по геодезической".  
Возникает естественный вопрос: Элемент массы тот же, находится на том же конечном расстоянии, наблюдаем; можем ли мы путем наблюдений определить, как он движется -- с ускорением или "по геодезической"?
 
 
To Chaynic
 
Цитата
Итого, резюмируем Вашу точку зрения.
Свою точку зрения резюмировать я предпочитаю сам, и вот почему:                                                                                                                
Цитата
Если рассматривать большой , но конечных размеров шар, равномерно заполненный материей, то ускорение элемента материи внутри такого шара, на расстоянии R от его центра описывается приведенной формулой.
Ну совершенно неправильно.Приведенная формула справедлива при условии , что
GM/R много меньше квадрата скорости света.(объем и плотность шара подставьте сами).Отсюда Вы сможете оценить максимальный радиус шара,при котором еще раборает классическая теория . Как видите , не любой большой,но конечных размеров шар.                                                                                                                    
Цитата
Причем это ускорение от радиуса шара не зависит, т.е. одинаково при сколь угодно большом радиусе.
А это странное утверждение откуда взялось, да еще и мне приписывается?          
Цитата
Если же имеется не конечного радиуса шар, а бесконечное пространство, то тот же элемент будет двигаться не с ускорением, а "по геодезической".
Вы что , считаете ,что по геодезической только на бесконечности ? Он всегда движется по геодезической линии,но при малых гравитационных потенциалах  (соответствующее R можете оценить сами ) мы воспринимаем это как силы и ускорения ,А четырехмерное пространство-время наш разум представить себе не может , вот и приходится абстрагироваться от привычных сравнений.(А о бесконечном радиусе вообще не стоит говорить,можно " о стремящемся к бесконечности")                                                                                          
Цитата
Элемент массы тот же, находится на том же конечном расстоянии, наблюдаем; можем ли мы путем наблюдений определить, как он движется -- с ускорением или "по геодезической"?
.)
 "Или "не получается, при малых гравитационных потенциалах это одно и то же, а при больших... Вы свободно ориентируетесь в четырехмерном пространстве-времени?Не Вы один хотели бы заглянуть в "черную дыру". Вот лучи света вблизи гравитационных линз точно движутся по геодезическим линиям.Это экспериментальный факт.
 
To Александр Ильич
 To Chaynic
Есть мнение что не лучи света по "геодезическим линиям" движутся, а пространство вблизи чёрных дыр искривляется. По большому счёту это - всего лишь вопрос воображения, как себе представить четырёхмерное пространство. Пространство искривляется не только чёрными дырами, любой массивный объект искривляет пространство, я полагаю, что масса вселенной искривляет пространство таким образом, что она умудряется быть "бесконечной" при вполне конечном количестве собственной массе/энергии, наподобии ленты Мёбиуса. В результате, к "шару" вселенной едва ли применимы понятия и мерила, которыми меряют обычные трёхмерные объекты, тут нужна не иначе, как четырёхмерная геометрия.
 
To Александр Ильич
 
Цитата
Причем это ускорение от радиуса шара не зависит, т.е. одинаково при сколь угодно большом радиусе.  
 
А это странное утверждение откуда взялось, да еще и мне приписывается?
Называется "приплыли".  
Это Вам не приписывается. Задачка для восьмого класса, известная, как теорема Ньютона -- Вещество, окружающее рассматриваемую область сферически-симметричным слоем никак не влияет на процессы внутри области.
С этой простенькой задачки я и начал обсуждение парадокса. Листайте сначала и читайте всю дискуссию.
Всего хорошего. Чайник.  
 
To N14__
 
 
Цитата
живет ли на этой улице теща доктора, если известно, что общее количество дверей и окон всех братьев - нечетное.
 
Вот такой был вопрос. Это значит, что у доктора есть тёща (по условию задачи), а значит он никак не может быть женщиной.  
 
To N14__
 
Я всё понял ))) Просто эта задача была переведена с английского на русский. А тот, кто эту задачу опубликовал не учёл, что тёща - это mother-in-law, а свекровь... тоже mother-in-law. Так что на русском эта задача некорректна.  
 
 
Цитата
теорема Ньютона -- Вещество, окружающее рассматриваемую область сферически-симметричным слоем никак не влияет на процессы внутри области.
а будет ли работать эта теорема при несоблюдении условия  
Цитата
что  
GM/R много меньше квадрата скорости света
???
 
To Johnny@CK Нормальная задача, ну что вы все привязались. Считаем кол. дверей у 4 братьев - получается чётное число, значит число братьев не 4, одна сестра. И на счёт, и на логику и на знание жизни.
 
 
To ...1..3......7..
 
Цитата
будет ли работать эта теорема при несоблюдении условия  
цитата:что  
GM/R много меньше квадрата скорости света
Условие несколько некорректно сформулировано. Нужно сравнивать не потенциал, а разность потенциалов, в данном случае -- разность потенциалов внутри выделенной области. Это условие фактически означает требование, чтобы частица не разгонялась до скорости близкой к скорости света, т.е. обычное ограничение на применимость механики Ньютона.
 
To Chaynic
врял ли разность потенциалов будет единственным или преобладающим критерием
если ваш расширяющийся шар в какой-то момент времени станет больше сферы шварцшильда, ньютоновская геометрия/механика уже явно не будет работать
а это рано или поздно случится
 
To ...1..3......7..
Отвечу в Вашем стиле: серьезное замечание, но не актуальное...
 
To MicrOcosM
 
Цитата
Нормальная задача, ну что вы все привязались. Считаем кол. дверей у 4 братьев - получается чётное число, значит число братьев не 4, одна сестра. И на счёт, и на логику и на знание жизни.
Знание жизни?
Такое глубокое, что у женщины есть теща?
Неужели однополый женский брак?
Это, знаете, уже "очень глубокое знание жизни"...
 
 
Цитата
Johnny@CK
 
Цитата
Так что на русском эта задача некорректна.
   
 
На задачу ВВС у меня ответ есть,но я его временно озвучивать не буду.Неоднозначный возраст машиниста поезда.А вот в условии задачи Микрокосма что  то не договорено на мой взгляд.
 
To camus Да, не дана куча лишней информации для запудривания мозгов, просто не помню как было в оригинале, от себя лень придумывать. То есть, задача весьма упростилась. Задачка решаема,надо знать нюансы русского языка.
To BBC Условие. У всех братьев сумма дверей и окон нечётная. Дети считают их у доктора и его трёх братьев. Получают чётную сумму. А если без доктора, то получается нечётная.  значит доктор не брат, а сестра. Так, а у русских у женщины не тёща, а свекровь. Пятиклассники это должны знать. Итак ответ. Не живёт никакая тёща доктора на ул. Ленина.  
Чисто русская задача. Причём здесь однополый брак, этож надо до такого додуматься, ну ладно на жару спишем.
 
 
 
To MicrOcosM
 
Ну никак не может быть доктор женщиной по условию задачи. Дано, что у доктора есть тёща, значит доктор - мужчина. Например, я знаю, что ваш ник "MicrOcosM". Ваш пол по нему я определить не могу. Имени вашего я не знаю. Но если вы напишите, что у вас есть тёща, я сразу же пойму, что вы мужчина. Это очевидно.  
 
Получается, что когда вы даёте ответ, что доктор женщина, то вы отвечаете на вопрос "Какого пола доктор?", а не на вопрос "Живёт ли на этой улице тёща?".  
 
p.s.
 
Я не пытаюсь тягаться в знании математики и прочих точных наук, хотя люблю такие логические задачи. Просто тут ошибка на уровне русского языка и в этом я уверен.  
 
Представьте, что в русском языке было бы такое слово, которое обозначало бы и тёщу и свекровь (как в английском). Можно сказать mother-in-law, и тогда только из контекста будет ясно о ком именно речь: о тёще или о свекрови. А можно сказать husband's mother (дословно мама мужа - свекровь) или wife's mother (мама жены - тёща). Русский язык в этом плане не даёт вариантов. Нет общего слова, которым можно назвать и тёщу и свекровь, поэтому и задачу эту на русском языке не сформулируешь.  
 
 
 
 
  У них свой диспут, у нас свой. Всё как у взрослых.
To Johnny@CK  
Цитата
Дано, что у доктора есть тёща
Нет, не  дано.  
Цитата
вы даёте ответ, что доктор женщина
Нет не даю.  
Вопрос задан живёт ли теща.Ответ- нет.И всё.
p.s.
никто не хочет порассуждать от чего умерла тёща в однополой женской семье?
 
 
To MicrOcosM
 
   
Цитата
Вопрос: живет ли на этой улице теща доктора, если известно, что общее количество дверей и окон всех братьев - нечетное.
 
Тёща доктора.  
 
Вот именно в этом словосочетании кроется ошибка. Тёща может быть только у мужчины. Значит братьев четверо и дверей и  окон у них 30. Ответ "нет" правильный, но условие некорректно, т.к. неграмотно с точки зрения русского языка. На английском, например, отличная задача получается. И на испанском: suegra - тёща и свекровь. А на русском именно эту задачу грамотно сформулировать невозможно.
 
Не знаю как ещё объяснить... Спросите у любого учителя русского языка, правильно ли так формулировать задачу. Уверен на 100%, что он скажет: "Нет!".  
 
To Chaynic
 
Цитата
Причем это ускорение от радиуса шара не зависит, т.е. одинаково при сколь угодно большом радиусе.  
 
А это странное утверждение откуда взялось, да еще и мне приписывается?  
цитата:
Должен признать , что здесь я второпях принял, что элементарная масса лежит на краю шара и R является одновременно и радиусом растущего шара ,и расстоянием от центра шара до элементаоной массы.Поэтому Ваша фраза справедлива , я забираю эту свою фразу ( но только эту) обратно и приношу свои извинения. В остальном я настаиваю на правоте своих слов.
Я хотел было в очередной раз призвать Вас не уходить от прямого ответа на вопрос:
признаете ли Вы , что закон Всемирного тяготения работает только при соблюдении определенных условий, а за их рамками он не выполняется? Но кажется , лед тронулся и без этого.На вопрос ...1..3......7..
 
Цитата
To ...1..3......7..  
 
цитата: будет ли работать эта теорема при несоблюдении условия  
цитата:что  
GM/R много меньше квадрата скорости света
Условие несколько некорректно сформулировано. Нужно сравнивать не потенциал, а разность потенциалов, в данном случае -- разность потенциалов внутри выделенной области. Это условие фактически означает требование, чтобы частица не разгонялась до скорости близкой к скорости света, т.е. обычное ограничение на применимость механики Ньютона.
Я ФИКСИРУЮ ВАШЕ СОГЛАСИЕ  на то , что ЗАКОН ВСЕМИРНОГО ТЯГОТЕНИЯ ИМЕЕТ ОГРАНИЧЕНИЯ И  ВЫПОЛНЯЕТСЯ ТОЛЬКО ПРИ СОБЛЮДЕНИИ НЕКОТОРЫХ УСЛОВИЙ.
Долго же мы к этому шли. Но вот с трактовкой ограничений я соглашаюсь только частично. Да, скорости малы ,это связано с тем , что кинетическая энергия должна быть много меньше mc2 , но это в Вашей модели несущественно , модель у Вас статическая. А вот насчет потенциальной энергии Вы ошибаетесь.  Именно гравитационный потенциал ( а не разность потенциалов) должен быть много меньше с2. И именно это дает возможность оценить радиус большого шара, при котором классическая теория еще работает (совпадая по принципу соответствия с ОТО). И еще одно ограничение есть - система отсчета допжна быть инерциальной.
 
To Александр Ильич
 
Цитата
А вот насчет потенциальной энергии Вы ошибаетесь. Именно гравитационный потенциал ( а не разность потенциалов) должен быть много меньше с2.
Если Вы попробуете сформулировать, что такое потенциальная энергия, как она связана с потенциалом и на каком этапе решения это приводит к неправильному результату в задаче, которую мы рассматриваем -- я подумаю над Вашими словами.  
 
Цитата
И еще одно ограничение есть - система отсчета допжна быть инерциальной.
А это Вы к чему? В каком месте в задаче использование неинерциальной системы отсчета приводит к неправильному результату?  
 
To Chaynic
Скопировал статью , но формулы не пропечатались.                                              В классической механике
"Гравитационный потенциал и уравнения движения
Движение частицы в гравитационном поле в классической механике определяется функцией Лагранжа, имеющей в инерциальной системе отсчета вид:
 
, где: m — масса частицы, q — координата частицы,  — потенциал гравитационного поля.
 
Подставляя выражение для лагранжиана L в уравнения Лагранжа:
 
,
 
получаем уравнения движения
 
.
 
[править] Гравитационный потенциал и принцип эквивалентности
Уравнения движения частицы в гравитационном поле в классической механике не содержат массы или другой величины, характеризующей частицу. Это является выражением основного свойства гравитационного поля — принципа эквивалентности.
 
[править] Гравитационный потенциал частицы
Гравитационный потенциал точечной частицы равен:
 
, где G — гравитационная постоянная, m — масса частицы, R — расстояние от частицы. Эта же формула справледлива и для гравитационного потенциала любого тела со сферически-симметричным распределением плотности массы внутри него.
 
[править] Гравитационный потенциал и потенциальная энергия
Потенциальная энергия частицы в гравитационном поле равна ее массе, умноженной на потенциал поля. Для потенциальной энергии любого распределения масс справедливо выражение:
 
, (1) где Ој — плотность массы тела,  — гравитационный потенциал, V — объем тела.
 
 
К сожалению ,формулы не пропечатались. Литературы очень много , но чтобы облегчить Вам поиск. взял статью из Википедии " Гравитационный потенциал"
Здесь же и о потенциальной энергии, и об инерциальной системе отсчета. В неинерциальных системах отсчета добавляются еще силы инерции.
 
Страницы: Пред. 1 ... 16 17 18 19 20 ... 316 След.